鷹(ying)狀星(xing)云(yun)(M16,NGC 6611,又稱(cheng)星(xing)之皇后星(xing)云(yun))在梅西(xi)耶星(xing)表(biao)中(zhong)排名16,因此(ci)簡稱(cheng)為M16,它是(shi)(shi)一個(ge)位(wei)于巨蛇座的(de)星(xing)云(yun),也是(shi)(shi)銀(yin)河(he)系的(de)一個(ge)恒星(xing)誕生區,也是(shi)(shi)一個(ge)電離氫區。因其形狀好像一只展(zhan)翅翱(ao)翔的(de)雄鷹(ying)而(er)得(de)此(ci)名。
M16處(chu)于銀河系(xi)人馬臂(或稱人馬-船(chuan)底臂)上,是雙筒(tong)望遠(yuan)鏡或小型望遠(yuan)鏡容易(yi)觀測到的天(tian)體。
鷹狀(zhuang)星(xing)云(yun)是(shi)IC 4703這個發(fa)射星(xing)云(yun)或氫離子區(qu)的(de)(de)(de)一部分。這個區(qu)域(yu)仍是(shi)很活躍的(de)(de)(de)恒星(xing)形成區(qu),距離太(tai)陽系(xi)大(da)約(yue)7,000光年。能(neng)看見的(de)(de)(de)塔(ta)狀(zhuang)氣體柱(zhu)從星(xing)云(yun)往(wang)外延伸了大(da)約(yue)9.5光年。
在(zai)星(xing)云(yun)內最亮(liang)的恒(heng)星(xing)HD 168076,視(shi)星(xing)等為(wei)8.24,使(shi)用(yong)好的雙(shuang)筒望遠鏡就能看見。它實際(ji)上是(shi)一對聯星(xing),是(shi)一組O3.5V和O7.5V的主序星(xing)對。
這(zhe)個星團(tuan)與(yu)星云大(da)約有460顆恒星,最亮的(de)O型(xing)恒星,質量(liang)大(da)約是80太(tai)陽(yang)質量(liang),亮度是太(tai)陽(yang)的(de)100萬倍,估計它的(de)年(nian)齡(ling)只有100-200萬年(nian)。
描述(shu)性的(de)(de)(de)名稱(cheng)反(fan)映(ying)了柱狀(zhuang)從東南方升(sheng)起進入中心(xin)(xin)明亮區域(yu)的(de)(de)(de)影像形狀(zhuang)。星(xing)之(zhi)皇后星(xing)云的(de)(de)(de)名稱(cheng)是由小羅伯特·伯納姆起的(de)(de)(de),這反(fan)映(ying)了該星(xing)云的(de)(de)(de)輪(lun)廓,支柱象征星(xing)之(zhi)皇后的(de)(de)(de)核心(xin)(xin)。
鷹狀(zhuang)星云M16實際上(shang)是(shi)一(yi)個疏(shu)散星團(tuan)(tuan)和一(yi)個彌漫氣(qi)體星云的(de)(de)(de)復合體,看上(shang)去(qu)像是(shi)宇宙中的(de)(de)(de)一(yi)朵蘑(mo)菇(gu)(gu),疏(shu)散星團(tuan)(tuan)是(shi)蘑(mo)菇(gu)(gu)的(de)(de)(de)柄(bing),氣(qi)體星云是(shi)蘑(mo)菇(gu)(gu)的(de)(de)(de)頭。鷹狀(zhuang)星云本身(shen)并(bing)不發光,它是(shi)被M16星團(tuan)(tuan)中的(de)(de)(de)恒星照亮了才發光的(de)(de)(de)。
M16星云中(zhong)心(xin)部位有幾個(ge)(ge)黑(hei)色的(de)(de)“大象(xiang)鼻(bi)(bi)子(zi)”早就(jiu)引起了天文學家(jia)的(de)(de)注意,他們猜想那里可(ke)能是恒(heng)星誕生(sheng)的(de)(de)一個(ge)(ge)巨大孵化場。1995年4月1日,哈勃空間(jian)望遠(yuan)鏡拍攝到了M16那與眾(zhong)不同的(de)(de)中(zhong)心(xin)部分的(de)(de)特(te)寫照片,讓我們清(qing)楚地(di)看出(chu)了那幾個(ge)(ge)暗條是由稠密的(de)(de)分子(zi)云和塵埃組成(cheng)的(de)(de)一個(ge)(ge)個(ge)(ge)高聳的(de)(de)柱狀物,從它(ta)們的(de)(de)底部到頂(ding)部比1光年還長。如前面所說,這些柱狀物的(de)(de)外形(xing)確實很像(xiang)大象(xiang)的(de)(de)鼻(bi)(bi)子(zi),在其頂(ding)端,流動的(de)(de)氣體像(xiang)傾盆(pen)大雨似的(de)(de)澆下來。
M16中心區域(yu)的(de)(de)這(zhe)幾個(ge)(ge)柱狀物(wu)是亮的(de)(de)電(dian)(dian)離(li)氫(qing)區(HII)和(he)暗黑的(de)(de)分子云之間的(de)(de)邊(bian)界(jie)。天文學家期望這(zhe)個(ge)(ge)邊(bian)界(jie)區域(yu)能成為研究光(guang)致蒸發過(guo)(guo)程的(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)理想(xiang)的(de)(de)實(shi)驗室(shi)。光(guang)致蒸發就是指來自年(nian)輕的(de)(de)高溫恒星(xing)的(de)(de)紫外輻(fu)射侵蝕近(jin)鄰(lin)星(xing)云的(de)(de)過(guo)(guo)程,這(zhe)些高溫恒星(xing)將會(hui)逐(zhu)步電(dian)(dian)離(li)它們(men)周圍的(de)(de)一(yi)切物(wu)質,最終導致星(xing)云的(de)(de)瓦(wa)解(jie)。
“大象鼻(bi)子(zi)(zi)”是從分子(zi)(zi)云區(qu)延伸到電(dian)離氫(qing)區(qu)(HII)的。它們(men)遭受電(dian)離侵(qin)蝕(shi)的程度比它們(men)周圍的低密度的物質要小很(hen)多。但是,大象鼻(bi)子(zi)(zi)最終也將會被侵(qin)蝕(shi)掉。天文學家給出的理論模型(xing)與哈勃空間望(wang)遠鏡為我(wo)們(men)展示的在大象鼻(bi)子(zi)(zi)表面發生的情況符合(he)得很(hen)好(hao)。
因(yin)為大象鼻子的(de)(de)(de)(de)光致蒸發一(yi)直進行著(zhu),塵埃和稠密氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)凝聚(ju)就顯現出來(lai)了。這些蒸發著(zhu)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)體球狀體,比(bi)太陽(yang)系稍微大一(yi)些。它們(men)暫時地遮蓋了后(hou)面的(de)(de)(de)(de)氣(qi)體,在(zai)(zai)星(xing)云(yun)的(de)(de)(de)(de)表面形成了一(yi)個個黑暗的(de)(de)(de)(de)手指形狀的(de)(de)(de)(de)區域(yu),把它們(men)稱為氣(qi)體球狀體似(si)乎是很(hen)恰當的(de)(de)(de)(de)。天文學家(jia)相信,至少在(zai)(zai)某(mou)些氣(qi)體球狀體當中包(bao)含了早(zao)期的(de)(de)(de)(de)恒星(xing)。哈勃空間望遠鏡(jing)為我(wo)們(men)提供(gong)了一(yi)幅恒星(xing)正在(zai)(zai)形成的(de)(de)(de)(de)活生(sheng)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)畫面。
科學家(jia)們對鷹狀(zhuang)(zhuang)星云中心區域進行(xing)細致的(de)(de)觀察,發現那些正在(zai)蒸發的(de)(de)氣體球狀(zhuang)(zhuang)體并(bing)不完(wan)全都處(chu)于(yu)同一演化階(jie)段。某些氣體球狀(zhuang)(zhuang)體赤(chi)裸(luo)裸(luo)地暴露出來,而另外一些則還拖曳著從后(hou)部被侵蝕(shi)(shi)著的(de)(de)尾(wei)巴,只顯示出被侵蝕(shi)(shi)了的(de)(de)手指狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)形跡。在(zai)大多數蒸發的(de)(de)氣體球狀(zhuang)(zhuang)體的(de)(de)表面處(chu)可以看到初(chu)生的(de)(de)恒(heng)星。這些新生恒(heng)星的(de)(de)質量比分子云第(di)一代后(hou)裔的(de)(de)質量要小一些。
按照恒(heng)(heng)星(xing)(xing)(xing)形成(cheng)的(de)一般理(li)論,在(zai)分子(zi)云中,當(dang)一團稠密的(de)氣體坍縮成(cheng)原(yuan)恒(heng)(heng)星(xing)(xing)(xing)時,周圍(wei)的(de)物質紛(fen)紛(fen)落到它的(de)上(shang)面(mian)。原(yuan)恒(heng)(heng)星(xing)(xing)(xing)就(jiu)靠(kao)收(shou)集周圍(wei)的(de)這些物質成(cheng)長,質量(liang)不斷增加直至該恒(heng)(heng)星(xing)(xing)(xing)有(you)(you)足夠的(de)星(xing)(xing)(xing)風(feng)形成(cheng),這時下落的(de)物質就(jiu)被(bei)阻擋,恒(heng)(heng)星(xing)(xing)(xing)就(jiu)不能進一步增長了。原(yuan)恒(heng)(heng)星(xing)(xing)(xing)被(bei)塵埃(ai)遮蓋著,只(zhi)有(you)(you)在(zai)塵埃(ai)被(bei)融(rong)合以后,才有(you)(you)可(ke)能在(zai)可(ke)見光(guang)波段觀(guan)測到它們。
在(zai)鷹狀(zhuang)(zhuang)星云(yun)(yun)中,有些隱藏(zang)在(zai)蒸發(fa)(fa)的氣(qi)體(ti)(ti)球(qiu)狀(zhuang)(zhuang)體(ti)(ti)里面的星體(ti)(ti)未(wei)能被發(fa)(fa)現,因為它們尚未(wei)完成(cheng)其形(xing)(xing)成(cheng)過程。如(ru)果(guo)已經形(xing)(xing)成(cheng)了恒(heng)星,就(jiu)會(hui)有星風、噴流或(huo)物質(zhi)的向外流動。蒸發(fa)(fa)氣(qi)體(ti)(ti)球(qiu)狀(zhuang)(zhuang)體(ti)(ti)是和分(fen)子云(yun)(yun)分(fen)離的,因此不(bu)可能再(zai)從分(fen)子云(yun)(yun)中獲得質(zhi)量(liang),光致(zhi)蒸發(fa)(fa)將使氣(qi)體(ti)(ti)球(qiu)狀(zhuang)(zhuang)體(ti)(ti)迅速(su)分(fen)裂(lie)瓦解。原恒(heng)星從周圍獲得物質(zhi)不(bu)斷成(cheng)長,但也不(bu)會(hui)長得太大(da),就(jiu)像(xiang)珍珠長到一定的大(da)小(xiao)后就(jiu)要從貝殼中分(fen)離出(chu)來的情況一樣。
鷹(ying)狀星(xing)(xing)團包含(han)有一個疏散星(xing)(xing)團,被稱(cheng)為NGC 6611。離地球約6500光年(nian)(nian),是(shi)一個非(fei)常年(nian)(nian)輕(qing)的星(xing)(xing)團,形成于(yu)大約550萬年(nian)(nian)前。星(xing)(xing)團中包含(han)大量(liang)熾熱的藍巨星(xing)(xing),其傾瀉(xie)的紫(zi)外輻射(she)激發周圍的星(xing)(xing)云發光。
恒(heng)(heng)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)誕生并不(bu)表示鷹狀(zhuang)星(xing)(xing)云(yun)中(zhong)恒(heng)(heng)星(xing)(xing)形成的(de)(de)(de)(de)終(zhong)結。正如前所(suo)指(zhi)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de),哈勃(bo)空間望遠(yuan)鏡拍攝的(de)(de)(de)(de)鷹狀(zhuang)星(xing)(xing)云(yun)中(zhong)心(xin)區域的(de)(de)(de)(de)圖(tu)像,清楚地顯(xian)示出(chu)(chu)健(jian)壯的(de)(de)(de)(de)年輕恒(heng)(heng)星(xing)(xing)是從星(xing)(xing)云(yun)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)蒸發氣體(ti)球狀(zhuang)體(ti)“孵化”出(chu)(chu)來(lai)的(de)(de)(de)(de)。表面上看,在許多蒸發氣體(ti)球狀(zhuang)體(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)原恒(heng)(heng)星(xing)(xing)有足夠(gou)大(da)的(de)(de)(de)(de)質量,其(qi)引力將使(shi)原恒(heng)(heng)星(xing)(xing)收縮(suo)。收縮(suo)的(de)(de)(de)(de)結果是導(dao)致(zhi)原恒(heng)(heng)星(xing)(xing)密度(du)不(bu)斷增加,溫度(du)不(bu)斷升高。一(yi)旦滿足核(he)聚變條件后,其(qi)中(zhong)心(xin)部(bu)分就(jiu)要開(kai)始(shi)核(he)聚變反(fan)應。
然而(er)研究(jiu)表明,具有比(bi)太(tai)陽(yang)質量的(de)8%還小的(de)恒星(xing)是不能維持它們(men)核心部分的(de)核反應的(de)。這(zhe)種恒星(xing)沒有熱核反應提供(gong)能源(yuan),因此光度非常低,被(bei)稱為“褐(he)(he)矮(ai)星(xing)”,很(hen)難被(bei)發現(xian)。天文學家(jia)仍然捉摸不透這(zhe)類(lei)褐(he)(he)矮(ai)星(xing)在質量超越0.08太(tai)陽(yang)質量之前(qian)即停止增長的(de)秘(mi)密。
M16這(zhe)(zhe)個(ge)巨大的(de)恒星(xing)(xing)孵(fu)化(hua)場中會(hui)不會(hui)孵(fu)化(hua)出(chu)褐矮(ai)星(xing)(xing)?這(zhe)(zhe)個(ge)令人興奮的(de)可(ke)能(neng)性點燃了(le)人們(men)對于(yu)褐矮(ai)星(xing)(xing)的(de)新興趣。進(jin)一步觀察鷹狀星(xing)(xing)云和(he)其它分子云的(de)光子蒸(zheng)發區域有可(ke)能(neng)揭開褐矮(ai)星(xing)(xing)這(zhe)(zhe)一長(chang)期困擾(rao)天文學(xue)家的(de)難題。
每年夏季(ji)都是觀(guan)察巨蛇座(zuo)的有利時機。
如(ru)何才能從(cong)豐富多(duo)彩的(de)(de)夏夜星(xing)(xing)空中(zhong)找(zhao)到(dao)展(zhan)翅翱翔的(de)(de)雄(xiong)鷹呢?朝銀河方向(xiang)(xiang)看去,那兒有(you)天(tian)空中(zhong)最引人注目的(de)(de)幾個星(xing)(xing)座(zuo):天(tian)鷹座(zuo)、天(tian)琴(qin)(qin)座(zuo)、天(tian)蝎座(zuo)等(deng)。銀河的(de)(de)東岸(an)有(you)包括牛郎星(xing)(xing)的(de)(de)天(tian)鷹座(zuo),西岸(an)是(shi)含有(you)織女星(xing)(xing)的(de)(de)天(tian)琴(qin)(qin)座(zuo)。順著銀河再往(wang)西南(nan)方向(xiang)(xiang)看,可以找(zhao)到(dao)樣(yang)子(zi)像蝎子(zi)一樣(yang)的(de)(de)天(tian)蝎座(zuo)。天(tian)琴(qin)(qin)座(zuo)的(de)(de)南(nan)邊(bian)是(shi)武仙(xian)座(zuo),而巨蛇座(zuo)就位于武仙(xian)座(zuo)和天(tian)蝎座(zuo)之(zhi)間那片沒(mei)有(you)典型亮星(xing)(xing)的(de)(de)區域內(nei)。
巨(ju)蛇(she)座又分為巨(ju)蛇(she)頭和巨(ju)蛇(she)尾(wei)(wei)(wei)兩部(bu)分,巨(ju)蛇(she)尾(wei)(wei)(wei)靠近銀(yin)河,巨(ju)蛇(she)頭遠(yuan)離銀(yin)河,中間隔(ge)著蛇(she)夫座。雄鷹就翱翔在(zai)巨(ju)蛇(she)尾(wei)(wei)(wei)的東南部(bu)邊緣。鷹狀星云(yun)視面積(ji)與滿月差(cha)不(bu)多大小,使用小型天文望(wang)遠(yuan)鏡就能(neng)欣賞(shang)到它那極(ji)具魅力(li)的美妙景象。
對小型(xing)(xing)和(he)中(zhong)型(xing)(xing)望遠(yuan)鏡而言,M16的(de)星云(yun)和(he)星團都是迷人的(de)觀(guan)測(ce)目標,尤(you)其在沒有光污(wu)染的(de)靜夜(ye)中(zhong)。
M16位于(yu)巨蛇座尾部,該天區(qu)夾在天鷹(ying)、人馬(ma)、蛇夫座之(zhi)(zhi)間,是(shi)銀(yin)河系核心區(qu)域(yu)之(zhi)(zhi)一。低倍率的(de)(de)小型(xing)望遠(yuan)鏡通常用(yong)于(yu)觀測較大、暗(an)淡(dan)而緊密的(de)(de)星云;而30厘米口徑(jing)以上(shang)的(de)(de)中型(xing)望遠(yuan)鏡,在良好的(de)(de)觀測條(tiao)件下,也(ye)許能看到暗(an)的(de)(de)塵埃(ai)柱(即創生之(zhi)(zhi)柱)。
除(chu)了(le)光學波段的(de)觀測(ce)之外,哈(ha)勃空(kong)間望遠(yuan)鏡的(de)近紅外照相機(ji)、歐(ou)洲南方天文(wen)臺的(de)甚大望遠(yuan)鏡(VLT)以及歐(ou)洲空(kong)間局的(de)紅外空(kong)間望遠(yuan)鏡(ISO)等,都對鷹狀星(xing)云進行了(le)觀測(ce)和拍攝。
在鷹(ying)狀(zhuang)星(xing)(xing)云近紅外(wai)波段(duan)的(de)照片上,由氣體(ti)和(he)塵埃組成的(de)三(san)個大象鼻子(zi)與(yu)可(ke)見(jian)光(guang)波段(duan)的(de)照片相比變(bian)得透(tou)明了。透(tou)過(guo)塵埃柱(zhu),可(ke)以(yi)看見(jian)里面(mian)正在形成的(de)恒星(xing)(xing)非常少(shao),比天文學(xue)家以(yi)前(qian)預(yu)料的(de)要少(shao)得多。兩個柱(zhu)子(zi)的(de)頂端有一些大質量的(de)年輕的(de)恒星(xing)(xing),或者也許是由較小(xiao)的(de)恒星(xing)(xing)組成的(de)星(xing)(xing)團。散(san)布在柱(zhu)子(zi)表面(mian)還有一些小(xiao)質量的(de)恒星(xing)(xing),它們似乎(hu)是與(yu)柱(zhu)子(zi)里面(mian)的(de)蒸發(fa)氣體(ti)球狀(zhuang)體(ti)有關(guan)系。
中(zhong)紅(hong)(hong)外波段(duan)的(de)(de)照片上(shang)顯示(shi)出來的(de)(de)鷹狀星云又是另外一(yi)種景(jing)象。原來在(zai)(zai)(zai)可(ke)見(jian)光(guang)波段(duan)和近紅(hong)(hong)外波段(duan)有很強(qiang)輻射(she)的(de)(de)恒星,在(zai)(zai)(zai)這(zhe)里(li)我們卻基本上(shang)都看不到了。照片中(zhong)藍色的(de)(de)區域是溫(wen)度大約在(zai)(zai)(zai)170K的(de)(de)冷(leng)塵(chen)埃在(zai)(zai)(zai)7.7微(wei)米的(de)(de)輻射(she),而紅(hong)(hong)色區域則(ze)是這(zhe)些冷(leng)塵(chen)埃在(zai)(zai)(zai)14微(wei)米的(de)(de)輻射(she)。
對鷹狀星云的(de)(de)紅外觀測(ce)又(you)給天文(wen)學家提出了(le)(le)(le)新的(de)(de)課題,比如(ru)大象(xiang)鼻子里(li)面的(de)(de)恒星為什(shen)么會比天文(wen)學家原先預料的(de)(de)要少許(xu)多?雖然人們對鷹狀星云M16已經有了(le)(le)(le)比較深入的(de)(de)了(le)(le)(le)解,但是(shi)還有許(xu)多奧秘遠(yuan)未揭開,天文(wen)學家將(jiang)繼續對它做(zuo)進一步的(de)(de)探測(ce)和研究。